风机变桨节制系统是风力发机电组节制系统的严重构成部份，对机组平安、褂讪、高效地运行有着至极严重的效用。当风向、风速产生改动时，主控经过滑环给出一系列变桨所需电压、数据（桨叶地方、平安链、各路电源、24V运行记号等）传输加入变桨节制柜。PLC按程序运做输出各路记号电压效用于变桨启动器启动机电，策动变桨轴承转化进而改动叶片对风的顶风角度，使叶片保持最好的顶风状况，抵达节制叶片的升力。最后效用在整机，使得输出的扭矩和功率更为褂讪。本文就风电场风机电组变桨系统的构成、效用及毛病举行解析。
风机电组 变桨系统 构成 效用 毛病解析
1.风景电站大概及风机电组变桨系统的构成1.1光伏电站大概华能某风景电站位于内蒙古自治区呼和浩特市武川县西乌兰不浪境内，策划风电容量MW,已投产风机发电容量.5MW，装配了某品牌77B、82B型kW双馈异步风力发机电各66台，装配了另一品牌82型kW双馈异步发机电33台，个中66台77B型风力发机电采纳由姑苏能建电气有限公司临盆的七柜式变桨系统。
1.2变桨系统的构成77B型风机电组七柜式变桨系统的硬件构成囊括一个主节制柜、三个轴控柜、三个蓄电池柜、三套B编码器组件（含码盘、底座）、三套平安路途开关组件、三台变桨直流机电（含A编码器）、三台变桨齿轮箱、各箱体之间及机电节制贯通线束、接地线及箱体稳固螺栓。七柜式变桨系统各硬件详细构造如图所示：
（1）变桨节制柜
（2）变桨轴控柜
（3）变桨电池柜
（4）变桨机电
（5）B编码器及限位路途开关
1.3变桨系统的办事道理及节制特性风机电组变桨系统的办事道理归纳为当风向、风速产生改动时，主控经过滑环给出一系列变桨所需电压、数据（桨叶地方、平安链、各路电源、24V运行记号等）传输加入变桨节制柜。PLC按程序运做输出各路记号电压效用于变桨启动器启动机电，策动变桨轴承转化进而改动叶片对风的顶风角度，使叶片保持最好的顶风状况，抵达节制叶片的升力。最后效用在整机，使得输出的扭矩和功率更为褂讪。节制道理图以下：
风机电组变桨系统的节制特性要紧有平安链及EFC（EmergencyFeatherCommand）紧要顺桨、低电压穿梭LVRT及温度节制。
1.3.1平安链及EFC（EmergencyFeatherCommand）紧要顺桨
风机平安链记号是机舱主控PLC发送给轮毂变桨系统一个机舱状况OK平安记号，变桨系统平安链串入三个轴柜内机电伺服启动器的状况OK平安记号后反应回机舱主控PLC，风机本领寻常运行。当有毛病产生时，平安链断开，加入紧要形式。
1.3.2低电压穿梭LVRT
当电网毛病或扰动引发风电场并网点的电压跌落时，在电压跌落局限内，风机电组也许不连续并网运行，变桨系统切换为后备蓄电池供电一段时候，一守时候后若毛病仍未清除，变桨系统加入紧要形式，变桨系统顺桨到平安地方。这类节制计谋能使变桨系统完结低电压穿梭性能，维持电网平安褂讪运行。
1.3.3温度节制
风机电组按照在风景电站运行的低温处境，变桨系统的主控柜、轴柜、电池柜、机电内均配置有测温元器件和电加热器。加热要紧分为两种环境：一是风机启动时，测温元件探测变桨系统柜内温度，假使低于设定温度，为了维持柜内的节制元器件，则令开关电源的输入回路断开，并着手加热直到柜内温度激昂到理睬的温度，开关电源才办事输出24V节制电源。二是在风机运行进程中，柜内温度低落至设定温度，加热器加热。柜内温度影响蓄电池的运用寿命，蓄电池最好运行处境温度为20°-25°，当温渡太高或太低会影响电池的充放电进程，低落电池行使率。因此保持电池柜内的温度很严重。
2.风机电组变桨系统的效用风机电组变桨系统的要紧做用为时刻调度叶片桨角使风机的主轴转速，长期精确的节制在整机设定风速局限之内的一个志向恒定转速。当整机汇集到各系统毛病讯息时，按照毛病的级别，断定需施行平安链断开维持时，变桨快捷行使控桨的自力后备电源，施行倏地顺桨运行准时将桨叶转回到风暴地方（平安地方）。当碰到主电网刹时失压或电压跌落在确定局限内的环境下，能完结低电压穿梭褂讪过渡、输出褂讪接连3S。经过时刻变桨，衰减风转交互效用引发的整机抖动，将风机上的机器载荷完结到最小化。
2.1变桨主控柜的效用变桨主控柜内要紧有PLC模块、充电器、开关电源、滑环线接口等。滑环接线从机舱过来贯通变桨系统，接口在主控柜上。主控柜起的效用即是将V电源和24V电源分红三部份，离别接到三个轴柜上。当系统探测到电池电压低时，主控柜内充电器会主动轮回向三个电池柜充电。主控柜内的PLC模块经过profibus-DP线与机舱滑环贯通通信，接纳主控发送过来的节制指令，同时汇集轮毂的运行状况和保持变桨系统自身运行所需的前提，并向机舱主控反应轮毂的运行状况。当变桨主控接纳到节制指令，变桨PLC经过通信向轴柜内变桨机电启动器发送运行指令，抵达调理桨叶节距地目标。
2.2变桨轴控柜的效用轴控柜内中心元器件是机电启动器。机电启动器要紧分为三个部份和其余器件贯通办事，一是主回路，二是节制回路，三是通信贯通。主回路进线有两路，一同是机电启动器将由变桨主控柜引进的V互换电源整流成V直流电源，给直流机电供电;另一同是由电池柜引进的电池直流电当成后备电源，在紧要环境下运用备用电源。节制回路主若是机电启动器与限位开关、编码器、PT、电压监控模块等贯通，将轮毂的状况汇集起来，使变桨系统在理睬的前提下运行。通信贯通是指机电启动器与变桨PLC、其余轴柜的启动器经过CAN-BUS通信串连。
2.3电池柜的效用电池柜的效用是当变桨系统主电源产生毛病时，电池柜做为后备电源对变桨机电供电，使桨叶紧要回收至平安地方，保证全面风机的平安性和牢靠性。每个电池柜由18节阀控式铅酸蓄电池串连而成，每节蓄电池标称为12V7.2AH。寻常环境可向轴柜供给18X12=VDC的直流电源。风机在运行进程中，铅酸蓄电池也许遭到囊括运用处境、温度、充\放电次数、轮回次数等很多谬误定成分的影响，最后以致电池做废。是以，咱们需求在运用进程中需求对铅酸蓄电池举行按时维持。
3.77B型风机变桨系统毛病解析3.1变桨罕见毛病起因及管教法子3.1.1变桨角度的不同
报错：叶片1变桨角度有不同
叶片2变桨角度有不同
叶片3变桨角度有不同
起因：变桨机电上的扭转编码器（A编码器）获得的叶片角度将与叶片角度计数器（B编码器）获得的叶片角度做相比，两者不能出入太大，出入太大将报错。
管教法子：1.由于B编码器是机器凸轮构造，与叶片的变桨齿轮啮合，精度不高且会不停磨损，在有大摇晃时有也许构成较大误差，是以先复位，清除毛病的偶尔成分；2.假使一再报这个毛病，进轮毂反省A、B编码器，反省的枢纽是先看编码器接线与插头，若插头松动，拧紧后也许手动变桨调查编码器数值的改动能否一致，若稀有值稳固或无规律改动，反省线能否有断线的环境。编码器接线机器强度相对低，在轮毂扭转时，在离心力的效用下，有也许与插针松脱，也许线芯在半断半合的状况，这时即使可复位，但转速一高，松动抵达确定水平记号就得到了，是以可用手摇曳线和插头，若觉察在摇晃中显示数值在跳变，可拔下插头用万用表测通断，有不通的和时通时断的，要管教，可重做插针或接线，如不好管教直接调换新线。清除这两点解说编码器本质也许毁坏，调换便可。由于B编码器的凸轮构造脆弱，屡屡产生凸轮打坏，是以对凸轮也应做反省。
3.1.2叶片没有抵达限位开关行为设定值
起因：叶片设定在91°触发限位开关，若触发时角度与91°有确定误差会报此毛病。
管教法子：反省叶片现实地方。限位开关永劫间运行后会松动，以致撞限位时的角度偏大，此时需求一人加入叶片，一人在中控器上微调叶片角度，调查抵达限位的角度，尔后参考这个角度将限位开关地方从新调度至恰巧能触发时，在中控器大将角度清回91°。限位开关是由螺栓拧紧稳固在轮毂上，调度时需求2把小活扳手也许8mm叉扳。
3.1.3某个桨叶91°或95°触发
此毛病偶尔候是误触发，复位便可，假使复位不了，加入轮毂反省，有渣滓卡主限位开关，构成限位开关提早触发，也许91度限位开关接线也许自身毁坏做废，以致95°限位开关触发。
报错：叶片1限位开关行为
叶片2限位开关行为
叶片3限位开关行为
起因：叶片抵达91°触发限位开关，但复位时叶片无奈行为或摆脱限位开关。
管教法子：首先手动变桨将桨叶摆脱后试验复位，若叶片没有行为，有也许的起因有：①机舱柜的手动变桨记号无奈传给中控器；可在机舱柜中将端子和端子下方进线短接后手动变桨②反省轴控柜内开关能否有也许因过流跳开，如有闭合开关后将桨叶调至90°便可复位③轴控箱内节制桨叶变将的6K1来往器毁坏，反省如毁坏调换，同时反省其余电器元件能否有毁坏。
3.1.4变桨机电温度高
报错：变桨机电1温度高
变桨机电2温度高
变桨机电3温度高
变桨机电1电流超出最大值
变桨机电2电流超出最大值
变桨机电3电流超出最大值
起因：温渡太高普遍由于线圈发烧引发，有也许是机电内部短路或外载负荷太大而至，而过流也引发温度抬高。
管教法子：先反省也许引发毛病的外部起因：变桨齿轮箱卡涩、变桨齿轮夹12有异物；再反省因电气回路以致的起因，罕见的是变桨机电的电器刹车没有翻开，可反省电气刹车回路有无断线、来往器有无卡瑟等。清除了外部毛病再反省机电内部能否绝缘老化或被毁坏以致短路。
3.1.5变桨节制通信毛病
起因：轮毂节制器与主控器之间的通信中止，在轮毂中控柜中控器无毛病的前提下，要紧毛病局限是记号线，从机舱柜到滑环，由滑环加入轮毂这一回路呈现侵犯、断线、航空插头毁坏、滑环来往不良、通信模块毁坏等。
管教法子：用万用表衡量中控器进线端电压为v左右，出线端电压为24v左右，解说中控器无毛病，延续反省，将机舱柜侧轮毂通信线拔出，红白线、绿白线，将红白线接地，轮毂侧万用表一支表笔接地，如有电阻解说导通，无断路，有断路起用备用线，若毛病照样存在，延续反省滑环，我场风机绝大普遍变桨通信毛病都由滑环引发。齿轮箱漏油严峻时构成滑环内进油，油附着在滑环与插针之间构成油膜，起绝缘效用，以致变桨通信记号持续不断，冬天油变粘着，变桨通信毛病更为罕见。正常冲洗滑环后毛病可消除，但此法子治标不治本，从本原上处理的法子是处理齿轮箱漏油题目。滑环构成的变桨通信尚有也许有插针毁坏、稳固不稳等起因引发，若滑环没有题目，得将轮毂端接线脱开与滑环端进线举行校线，校线的目标是反省路线有无接错、短接、破皮、接地等形势。滑环座要随主轴一同扭转，内里的线轻易与滑环座磨擦以致破皮接地，也能引发变桨毛病。
3.1.6变桨差错
起因：变桨节制器内部发出的毛病，变桨节制器OK记号中止，也许是变桨节制器毛病，也许记号输出有题目。
管教法子：毛病正常与其余变桨毛病同时产生，之中控器毛病无奈节制变桨时，PITCHCONTROLLEROK记号为0，可加入轮毂反省中控器能否毁坏，正常中控器毛病，会以致无奈手动变桨，若也许手动变桨，则反省记号输出的路线能否有虚接、断线等，前方提到的滑环题目也能引发此毛病。
3.1.7变桨做废
起因：当风轮转化时，机舱柜节制器要按照转速调度变桨地方使风轮按定值转化，若此传输差错或推迟ms内不能给变桨节制器传递行为指令，则为了防止超速会报错停机。
管教法子：机舱柜节制器的记号无奈传给变桨节制器要紧由记号毛病引发，影响这个记号的主若是记号线和滑环，反省记号端子有无电压，有电压则节制器将变桨记号发出，延续查机舱柜到滑环部份，若无毛病延续反省滑环，再反省滑环到轮毂，分段反省慢慢排查毛病。
报错：变桨机电1转速高
变桨机电2转速高
变桨机电3转速高
起因：探测到的变桨转速超出31°每秒，云云的转速正常不会呈现，大普遍由于扭转编码器毛病引发。也许由轮毂传出的RPMOK记号线题目引发。
管教法子：可参照反省变桨编码器不同步的毛病管教法子编码器题目，编码器无毛病则转向反省记号传输题目。
3.2变桨机器部份罕见毛病起因及管教法子变桨机器部份的毛病要紧召集在加速齿轮箱上，调养不到位加之原料题目，使加速齿轮箱有也许毁坏，在有卡瑟转化不畅的环境下会以致变桨机电过流而且温度抬高，是以有机电过流和温度高的环境频发时，要反省加速齿轮箱。轮毂内有给叶片轴承和变桨齿轮面光滑的主动光滑站，当缺乏光滑油脂或油管淤塞时，叶片轴承和齿面得不到光滑，永劫间运行幸免构成永远地损伤，变桨齿轮与B编码器的铝制凸轮没有光滑，永劫间磨擦，铝制凸轮轻易磨损，重则将凸轮打坏，构成编码器不同步以致风机毛病停机，是以需求珍视光滑这个枢纽，永劫间的小毛病的积蓄，幸免以致机器部件不成回旋的毁坏。
3.3蓄电池部份罕见毛病及管教法子3.3.1变桨电池充电器毛病
起因：轮毂充电器3A1不充电，有也许3A1曾经毁坏，有也许由于电网电压高以致无奈充电。
管教法子：调查停机代码，正常轮毂充电器不办事引发3面蓄电池电压低落，将会一同报：
叶片1蓄电池电压毛病
叶片2蓄电池电压毛病
叶片3蓄电池电压毛病
管教法子：反省3A1，衡量有无V互换输入，有互换电压解说输入电源没题目，再衡量有无V左右直流输出和24V直流输出，有输入无输出则可调换3A1，若由于电网电压短时候太高引发，则电压复原后便可复位。
报错：叶片1蓄电池电压毛病（独自报错）
叶片2蓄电池电压毛病（独自报错）
叶片3蓄电池电压毛病（独自报错）
起因：若不过单面蓄电池电压毛病，则不是由轮毂充电器不充电以致，也许由于蓄电池毁坏、充电回路毛病等引发。
管教法子：按下轮毂主控柜的充电熟练按钮，3面轮番试充电，此时衡量吸合的电流来往器的出线端有无V直流电源，再顺着充电回路顺序反省各电气元件的黑白，反省时介意有无来往不良等环境，肯定充电回路无反常，则反省能否由于蓄电池毛病以致不能充电。翻开蓄电池柜，蓄电池由3组，每组6个蓄电池串连构成，单个蓄电池额定电压12V，先离别衡量每组两头的电压，如有不寻常的电压，则挨个衡量每个蓄电池，直到肯定毛病的蓄电池地方，将毁坏蓄电池调换，再充电数个小时（详细充电时候按照调换的数目和温度等外部成分决意），正常充电12小时便可。若不持续充电直接运行，则新蓄电池没有完全激活，寿命大打扣头，很快也会再次毁坏，尚有也许以致其余蓄电池毁坏。
参考文件：
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[4]阎卓，凌志斌，蔡旭.兆瓦级风力发电电伺服自力变桨节制系统的.
[5]李志梅，魏本建，赵东标.风力发机电组电动变桨距机构计划与仿真[J].[机器计划与建造].沙洲工学院，.
做家：华能团体股分有限公司新动力公司蒙西分公司 孙悦
泉源：《风能财产》.03往期出色回忆重磅宣布《华夏风电后商场进展汇报（-）》重磅宣布
《华夏风电财产进展汇报（-）》论文汇集
第九届华夏风电后商场互换配合大会
格外
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